教學(xué)設(shè)計：化學(xué)反應(yīng)速率 2

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率一、課標(biāo)要求1．知道化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法。2．通過實驗測某化學(xué)反應(yīng)的速率。二、課標(biāo)解讀1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的定義。2．掌握有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計算。3．了解實驗測定化學(xué)反應(yīng)速率的方法。三、教學(xué)地位在學(xué)生已有的物體運動速度的基礎(chǔ)上，引入化學(xué)反應(yīng)速率的概念不會給學(xué)生帶來太大的困難，但化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法卻將是一個難點。用實驗2－1來引導(dǎo)學(xué)生，使他們得出只根據(jù)看到的氣泡產(chǎn)生的快、慢來表示反應(yīng)的速率是模糊的、不準(zhǔn)確的判斷。本節(jié)是該章學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。三、新課導(dǎo)入建議北京的故宮是世界著名的古建筑群，是世界珍貴的文化遺產(chǎn)。在保和殿后，有一塊巨大的“云龍陛石”，上面雕刻有精美的蟠龍圖案。但是，近些年來這些浮雕已開始受損，一些細小的花紋已變得模糊不清。在太和殿周圍的漢白玉護欄上的蟠龍柱以及吐水龍頭上的花紋也不同程度地受到腐蝕。據(jù)統(tǒng)計，世界上的古建筑在20世紀(jì)所遭受的腐蝕比過去幾百年甚至幾千年所遭受的腐蝕還要嚴(yán)重，有的已面目全非。這真是一場大的災(zāi)難。幾百年來，這些精美的圖案都保存完好，可近些年來卻不斷遭受損失，這是為什么呢？四、教學(xué)流程設(shè)計課前預(yù)習(xí)安排：(1)看教材P17，完成【課前自主導(dǎo)學(xué)】中的“知識1”，并完成【思考交流1】；(2)看教材P18頁，完成【課前自主導(dǎo)學(xué)】中的“知識2”，并完成【思考交流2同學(xué)之間可分組進行討論交流。?步驟1：導(dǎo)入新課、分析課時教學(xué)地位。?步驟2：建議對【思考交流】多提問幾個學(xué)生，使80%以上的學(xué)生都能掌握該內(nèi)容，以利于下一步對該重點知識的探究。?步驟6：師生互動完成“探究2、化學(xué)反應(yīng)速率的計算及比較”，可利用【問題導(dǎo)思】所設(shè)置的問題，師生互動?？墒褂谩窘處焸湔n資源】為您提供的例題拓展學(xué)生的思路。?步驟5：在老師指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成【變式訓(xùn)練1】和【當(dāng)堂雙基達標(biāo)】中的1、2兩題，驗證學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)速率的理解掌握情況。?步驟4：教師通過【例1】和教材P17頁的講解，對探究1中的“化學(xué)反應(yīng)速率的特點”進行總結(jié)。?步驟3：師生互動完成“探究1、化學(xué)反應(yīng)速率的特點”可利用【問題導(dǎo)思】所設(shè)置的問題，由淺入深地進行師生互動。?步驟7：教師通過例2的講解對【探究2】中的“化學(xué)反應(yīng)速率的計算”進行總結(jié)。?步驟8：在老師指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成【變式訓(xùn)練2】和【當(dāng)堂雙基達標(biāo)】中的3、4兩題，驗證學(xué)生對探究點的理解掌握情況。?步驟9：先讓學(xué)生自主總結(jié)本課時學(xué)習(xí)的主要知識，然后對照【課堂小結(jié)】以明確已學(xué)的內(nèi)容，并課下完成【課后知能檢測】。課標(biāo)解讀重點難點1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念。2.掌握化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算。3.了解化學(xué)反應(yīng)速率的測定方法。1.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)濃度的變化求各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率。(重點)2.同一反應(yīng)中根據(jù)不同物質(zhì)的反應(yīng)速率比較反應(yīng)的快慢。(重難點)[學(xué)生課前預(yù)習(xí)]化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率表示方法：用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。表達式：v＝eq\f(Δc,Δt)單位：常用mol/(L·s)或mol/(L·min)舉例：對任意一個反應(yīng)，用符號來代替具體的化學(xué)物質(zhì)，反應(yīng)方程式表示為mA＋nB=pY＋qZ。用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率分別為：v(A)＝eq\f(Δc(A),Δt)；v(B)＝eq\f(Δc(B),Δt)；v(Z)＝eq\f(Δc(Z),Δt)；[思考與交流]同一化學(xué)反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率時，數(shù)值相同嗎？【提示】不一定，若化學(xué)計量數(shù)相同，則反應(yīng)速率相同，否則，不相同?；瘜W(xué)反應(yīng)速率的測定1.測定原理利用化學(xué)反應(yīng)中與某一種化學(xué)物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)相關(guān)的性質(zhì)進行測定。2.測定方法(1)利用能夠直接觀察的某些性質(zhì)測定如通過測量釋放出一定體積的氣體的時間來測定反應(yīng)速率，或測定一定時間內(nèi)氣體壓強的變化來測定反應(yīng)速率。(2)利用科學(xué)儀器測量物質(zhì)的性質(zhì)如在溶液中，當(dāng)反應(yīng)物或產(chǎn)物本身有較明顯的顏色時，可利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測量反應(yīng)速率。[思考與交流]2．已知2g鋅粒(假設(shè)顆粒大小基本相同)分別與40mL1mol/L和40mL4mol/LH2SO4溶液反應(yīng)，請問你有幾種方法分別測定它們反應(yīng)速率的大??？【提示】(1)測定收集一定體積的H2時所用的時間。(2)測定一段時間內(nèi)溶液中c(H＋)的變化。(3)測定一段時間內(nèi)Zn粒質(zhì)量的變化?；瘜W(xué)反應(yīng)速率的特點【問題導(dǎo)思】①對反應(yīng)CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑能否用CaCO3來表示化學(xué)反應(yīng)速率？【提示】不能用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。②化學(xué)反應(yīng)速率是某一時刻的速率嗎？【提示】不是，是平均反應(yīng)速率。③同一反應(yīng)中用不同物質(zhì)表示反應(yīng)速率時，其數(shù)值有什么關(guān)系？【提示】其數(shù)值與化學(xué)計量數(shù)成正比。1．一個確定的化學(xué)反應(yīng)涉及反應(yīng)物和生成物，在中學(xué)化學(xué)里，通?；\統(tǒng)地說化學(xué)反應(yīng)速率快慢時，往往是對整個化學(xué)反應(yīng)而言，例如，H2＋F2=2HF反應(yīng)很快、CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O反應(yīng)很慢等；定量地表示化學(xué)反應(yīng)速率時，是對某種具體物質(zhì)而言的，例如在N2＋3H22NH3中v(N2)＝mol·(L·min)－1等。故描述反應(yīng)速率時應(yīng)指明具體物質(zhì)。2．一般來說，化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)的進行而逐漸減慢。因此，某一段時間內(nèi)的反應(yīng)速率，實際上是一段時間內(nèi)的平均速率，而不是指瞬時速率。3．無論是反應(yīng)物還是生成物，其化學(xué)反應(yīng)速率值都取正值。4．由于一個化學(xué)反應(yīng)里各物質(zhì)之間化學(xué)計量數(shù)不一定相同，所以，在同一個化學(xué)反應(yīng)里，用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率不一定相同。但是，各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于它們的化學(xué)計量數(shù)之比。5．固體或純液體(注意：不是溶液)的物質(zhì)的量濃度可視為不變的常數(shù)，因此，一般不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。例如：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，則一般不用鈉或水表示化學(xué)反應(yīng)速率。【提示】1．化學(xué)反應(yīng)速率計算公式中：v＝eq\f(Δc,Δt)Δc的計算根據(jù)Δc＝eq\f(Δn,V)，物質(zhì)的量的計算根據(jù)所給的不同條件采用不同的計算方法：n＝eq\f(m,M)＝eq\f(V,Vm)＝eq\f(N,NA)等。2．可用溶液濃度變化來表示反應(yīng)速率。例1、(2022·撫順高二月考)反應(yīng)4A(g)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，經(jīng)2min，B的濃度減少mol·L－1。對此反應(yīng)速率的表示，正確的是()①用A表示的反應(yīng)速率是mol·L－1·min－1②分別用B、C、D表示的反應(yīng)速率其比值為3∶2∶1③在2min末的反應(yīng)速率，用B表示是mol·L－1·min－1④在這2min內(nèi)用B表示的反應(yīng)速率的值是逐漸減小的，用C表示的反應(yīng)速率的值是逐漸增大的A．①② B．③C．① D．②④【解析】本題考查對反應(yīng)速率定義的理解。①根據(jù)化學(xué)計量數(shù)知，A的濃度減少mol/L，故v(A)＝mol/(L·min)。②B、C、D的化學(xué)計量數(shù)之比為3∶2∶1，故其反應(yīng)速率之比為3∶2∶1。③中是2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率，而不是瞬時速率。④用B表示的反應(yīng)速率逐漸減小，用C表示的值也逐漸減少?！敬鸢浮緼【注意】本題對化學(xué)反應(yīng)速率概念的理解不夠，易錯選③，忽略了是2min末，而不是2min內(nèi)，也易錯選④，認為反應(yīng)物濃度小了，生成物濃度大了。[變式訓(xùn)練]1．以下關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的論述中正確的是()A．化學(xué)反應(yīng)速率可用某時刻生成物的物質(zhì)的量來表示B．在同一反應(yīng)中，用反應(yīng)物或生成物表示的化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值是相同的C．化學(xué)反應(yīng)速率是指反應(yīng)進行的時間內(nèi)，反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加D．可用單位時間內(nèi)氫離子物質(zhì)的量濃度的變化來表示NaOH和H2SO4反應(yīng)的速率【解析】化學(xué)反應(yīng)速率是用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的改變量來描述的，用不同物質(zhì)表示時，數(shù)值可能不同，所以A、B、C都不正確?！敬鸢浮緿化學(xué)反應(yīng)速率的計算及比較【問題導(dǎo)思】①已知A＋2BC中，若知道A的反應(yīng)速率，能否確定其他物質(zhì)的反應(yīng)速率？【提示】能。根據(jù)速率之比等于化學(xué)方程式中計量數(shù)之比來求算。②比較化學(xué)反應(yīng)速率大小時要注意哪些問題？【提示】見知識點2。1．化學(xué)反應(yīng)速率的計算(1)利用化學(xué)反應(yīng)速率的表達式：v＝eq\f(Δc,Δt)(2)同一化學(xué)反應(yīng)，用不同物質(zhì)的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于反應(yīng)方程式中相應(yīng)的物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，這是有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計算或換算的依據(jù)。如：對于化學(xué)反應(yīng)aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)，有下列恒等式：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)(3)求解化學(xué)反應(yīng)速率的計算題一般按以下步驟：①寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。②找出各物質(zhì)的起始濃度、轉(zhuǎn)化濃度、某時刻濃度。③根據(jù)已知條件列方程計算。例如：反應(yīng)mA＋nBpC起始濃度(mol/L)abc轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)某時刻濃度(mol/L)a－xb－eq\f(nx,m)c＋eq\f(px,m)計算中注意以下關(guān)系：①對反應(yīng)物：c(起始)－c(轉(zhuǎn)化)＝c(某時刻)②對生成物：c(起始)＋c(轉(zhuǎn)化)＝c(某時刻)③轉(zhuǎn)化率：eq\f(c(轉(zhuǎn)化),c(起始))×100%2．化學(xué)反應(yīng)速率的比較(1)用同一物質(zhì)的反應(yīng)速率比較反應(yīng)進行的快慢時，必須要保證在速率單位一致的前提下再比較數(shù)值的大小。例如，v(H2)＝mol/(L·s)與v(H2)＝3mol/(L·min)不能只看數(shù)值大小，應(yīng)該先換算單位統(tǒng)一后，再進行比較。(2)用不同物質(zhì)的反應(yīng)速率比較反應(yīng)進行快慢時，除要保證單位一致外，還要根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比進行換算后再比較。例如，反應(yīng)aA＋bBcC，要比較兩種不同情況下的v(A)與v(B)的相對大小，即比較eq\f(v(A),a)與eq\f(v(B),b)，若eq\f(v(A),a)>eq\f(v(B),b)，則第一種情況下A的反應(yīng)速率較大?！咎崾尽?．在同一化學(xué)反應(yīng)中，雖然用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率不一定相同，但是它們表示的實際意義是完全相同的。2．描述反應(yīng)速率時應(yīng)指明具體物質(zhì)。例2、(2022·遼陽高二月考)一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列描述正確的是()A．反應(yīng)開始到10s時，用Z表示的反應(yīng)速率為mol·(L·s)－1B．反應(yīng)開始到10s時，X的物質(zhì)的量濃度減少了mol·L－1C．反應(yīng)開始到10s時，Y的轉(zhuǎn)化率為%D．反應(yīng)的化學(xué)方程式為：X(g)＋Y(g)Z(g)【解析】由圖可知，由0～10s，n(X)由mol減少到mol，n(Y)由mol減少到mol，n(Z)由0增加到mol，故v(Z)＝eq\f(\fmol,2L),10s)＝mol·L－1·s－1，A項錯；反應(yīng)開始到10s時，X的物質(zhì)的量濃度減少eq\f－,2)＝(mol·L－1)，B項錯；c(Y)＝eq\fmol－mol,mol)×100%＝%，C項正確；相同時間內(nèi)X、Y、Z的物質(zhì)的量的變化值之比為mol∶mol∶mol＝1∶1∶2，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為：X(g)＋Y(g)2Z(g)，D項錯?！敬鸢浮緾【方法總結(jié)】利用圖像進行化學(xué)反應(yīng)速率計算的方法(1)由圖像中各量的變化找出反應(yīng)物、生成物。(2)看準(zhǔn)圖像坐標(biāo)表示的含義，根據(jù)某一時段各物質(zhì)的變化，找出相應(yīng)的變化量(Δc、Δn等)，求反應(yīng)速率。(3)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等化學(xué)計量數(shù)之比，確定相應(yīng)的化學(xué)方程式。[變式訓(xùn)練]2．將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合，并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)，若經(jīng)2s后測得C的濃度為mol/L，現(xiàn)有下列幾種說法：①用物質(zhì)A表示反應(yīng)的平均速率為mol/(L·s)②用物質(zhì)B表示反應(yīng)的平均速率為mol/(L·s)③2s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%④2s時物質(zhì)B的濃度為mol·L－1。其中正確的是()A．①③ B．①④C．②③ D．③④【解析】解題時先利用所給條件列出“三段式”：2A(g)＋B(g)2C(g)起始濃度/mol·L－12102s內(nèi)變化濃度/mol·L－12s時濃度/mol·L－1①依據(jù)反應(yīng)的平均速率的定義可知eq\x\to(v)(A)＝eq\f(2mol·L－1－mol·L－1,2s)＝mol/(L·s)；②同理可知：eq\x\to(v)(B)＝mol/(L·s)；③A的轉(zhuǎn)化率＝eq\f(2mol·L－1－mol·L－1,2mol·L－1)×100%＝30%；④2s時B的濃度為mol·L－1，檢查選項，只有①④正確，即B項正確?！敬鸢浮緽【教師備課資源】比較化學(xué)反應(yīng)速率快慢的方法：(1)化為同一物質(zhì)：①統(tǒng)一單位，把所給反應(yīng)速率的單位統(tǒng)一；②化成同一物質(zhì)，根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比轉(zhuǎn)化；③比較大小。(2)直接求得反應(yīng)速率與對應(yīng)物質(zhì)化學(xué)計量數(shù)的比值，比值越大、反應(yīng)速率越快，若相等，則反應(yīng)速率相等。例3、在2A＋B3C＋5D反應(yīng)中，表示該反應(yīng)速率最快的是()A．v(A)＝mol/(L·s)B．v(B)＝mol/(L·s)C．v(C)＝mol/(L·s)D．v(D)＝1mol/(L·s)【解析】比較反應(yīng)速率時，應(yīng)該換算成用同一物質(zhì)表示。將各數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為B的速率進行比較。A．v(A)＝mol/(L·s)，則v(B)＝mol/(L·s)，C．v(C)＝mol/(L·s)，則v(B)＝mol/(L·s)，D．v(D)＝1mol/(L·s)，則v(B)＝mol/(L·s)，所以速率最快的為B選項v(B)＝mol/(L·s)?！敬鸢浮緽五、課堂小結(jié)化學(xué)反應(yīng)速率概念：定量描述化學(xué)反應(yīng)進行快慢的物理量表達式：v＝eq\f(Δc,Δt)計算(計算大小，比較快慢)測定方法(氣體體積變化，濃度變化，顯色時間等)六、習(xí)題1．下面有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法中正確的是()A．對任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯B．化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加來表示C．若某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率為mol·L－1·s－1就是指在該時間內(nèi)反應(yīng)物和生成物的濃度變化平均每秒為mol·L－1D．化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進行快慢的尺度【解析】不是所有化學(xué)反應(yīng)都有明顯的現(xiàn)象，A錯誤；不是所有的物質(zhì)都可以用來表示反應(yīng)速率，固體和純液體一般不用來表示反應(yīng)速率，因為固體和純液體的濃度不發(fā)生變化，視為常數(shù)，B錯；該時間內(nèi)反應(yīng)物和生成物的濃度變化平均每秒都為mol·L－1，C說法錯誤，反應(yīng)速率應(yīng)該指單位時間內(nèi)反應(yīng)物和生成物的濃度變化；D正確?！敬鸢浮緿2．對于反應(yīng)：CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列說法正確的是()A．用HCl和CaCl2表示的反應(yīng)速率數(shù)值不同，但所表示的意義相同B．不能用